DE3218914A1

DE3218914A1 - Druckregelventil

Info

Publication number: DE3218914A1
Application number: DE3218914A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7145 Markgröningen Jauch; Willi Dipl.-Phys. 7141 Schwieberdingen Strohl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1983-11-24
Also published as: US4559968A

Description

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R. 17318

10.5.1982 Kh/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

' . Druckregelventil Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Druckregelventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bereits ein Druckregelventil bekannt, bei dem die Auslaßoffnung stromabwärts des Ventilsitzes angeordnet ist, so daß unmittelbar nach dem Absinken des zu regelnden Mediumdruckes das Druckregelventil schließt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Druckregelventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Druckregelventil nicht unmittelbar unterhalb des zu regelnden Mediumdruckes schließt, sondern erst, wenn ein vorbestimmter unterer Mediumdruck erreicht ist. Eine derartige Ausbildung ist besonders bei der Verwendung in einer Kraftstoffversorgungsanlage für Brennkraftmaschinen vorteilhaft, um nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine möglichst schnell eine unerwünschte weitere Kraftstoffeinspritzung zu verhindern. Dies erfolgt dadurch, daß das Druckregelventil erst dann schließt, wenn der

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vorbestimmte unter Kraftstoffdruck unterschritten wird, der dem Schließdruck der zur KraftstoffVersorgung dienenden Kraftstoffeinspritzventile entspricht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Druckregelventiles möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Druckregelventiles in einer schematisch dargestellten Kraftstoffversorgungsanlage, Figur 2 eine Teildarstellung des Druckregelventiles im Regelzustand, Figur 3 eine Teildarstellung des Druckregelventiles in Regelstellung mit einem abgewandelt ausgebildeten Ventilglied.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei einer in der Figur 1 beispielsweise dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage sind mit 1 Zumeßventile dargestellt, wobei jedem Zylinder 7 einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine ein Zumeßventil 1 zugeordnet ist, an dem eine zur von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge in einem bestimmten Verhältnis stehende Kraftstoffmenge zugemessen wird. Die beispielsweise dargestellte Kraftstoffeinspritzanlage weist vier Zumeßventile 1 auf und ist somit für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine bestimmt. Der Querschnitt der Zumeßventile ist beispielsweise gemeinsam, wie angedeutet, durch ein Betätigungselement 2 in Abhängigkeit von Betriebskenn-

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größen der Brennkraftmaschine änderbar, beispielsweise in bekannter Art in Abhängigkeit von der durch die Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge. Die Zumeßventile 1 liegen in einer Kraftstoffversorgungsleitung 3» in die von einer durch einen Elektromotor k angetriebenen Kraftstoffpumpe 5 aus einem Kraftstoffbehälter 6 Kraftstoff gefördert wird.

Stromabwärts jedes Zumeßventils 1 ist eine Leitung 11 vorgesehen, über die der zugemessene Kraftstoff in eine Regelkammer 12 eines jedem Zumeßventil 1 gesondert zugeordneten Regelventiles 13 gelangt. Die Regelkammer des Regelventiles 13 ist durch ein beispielsweise als Membran 1U ausgebildetes bewegliches Ventilteil von einer Steuerkammer 15 des Regelventiles 13 getrennt. Die Membran 1U des Regelventiles 13 arbeitet mit einem in der Regelkammer 12 vorgesehenen festen Ventilsitz 16 zusammen, über den der zugemessene Kraftstoff aus der Regelkammer 12 zu den einzelnen Einspritzventilen 18 an Jedem Einzelsaugrohr 22 der Brennkraftmaschine strömen kann. In der Regelkammer 12 kann ebenfalls eine Feder angeordnet sein, die die Membran 1U in Öffnungsrichtung des Regelventiles 13 beaufschlagt.

Von der Kraft stoffversorgungsleitung 3 zweigt eine Leitung 19 ab, die über eine Steuerdrossel 20 in eine Steuerdruckleitung 21 mündet. Stromabwärts der Steuerdrossel 20 sind in der Steuerdruckleitung 21 die Steuerkammern 15 der Regelventile 13 und stromabwärts der Steuerkammer 15 ist eine Rückströmdrossel 2k angeordnet. Von der Kraftstoffversorgungsleitung 3 zweigt ebenfalle eine Ltitung 25 *b» ia dtr tin Druokrtgtlvtntil Sl ist, durch das stromaufwärts der Kraftstoffzuaeflv·»«

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tile 1 ein konstanter Kraftstoffdruck aufrechterhalten wird.

Das Druckregelventil 26 ist aus einem Ventilgehäuse 28 und einer Ventilkappe 29 aufgebaut. Ventilgehäuse 28 und Ventilkappe 29 sind durch eine Bördelung 30 miteinander verbunden, in der eine als nachgiebige Wand dienende Membran 31 quer zur Längsachse des Druckregelventils eingespannt ist. Die Membran 31 trennt dabei eine vorwiegend in der Ventilkappe 29 ausgebildete Federkammer 32 mit einer das Druckregelventil in Schließrichtung beaufschlagenden Ventilfeder 33 von einer Mediumkammer 3k im Ventilgehäuse 28. Der Membran 31 abgewandt ist im Ventilgehäuse 28 ein Einsatzteil 3 5 angeordnet, in dem eine zur Leitung 25 und zur Mediumkammer 3k hin offene Bohrung 36 ausgebildet ist. Die Bohrung 36 mündet über eine Einlaßöffnung 38 in die Mediumkammer 3k. Koaxial zur Druckregelventilachse ist in dem Einsatzteil 35 eine Auslaßöffnung 39 ausgebildet, die die Mediumkammer 3^ mit einer Aussparung Uo im Sinsatzteil 35 verbindet. Vom Boden k1 des topfförmig ausgebildeten Ventilgehäuses 28 her ragt in die Aussparung ko ein Ventilsitzkorper k2 mit einem Ventilsitz k3 und einer zum Ventilsitz k3 hin offenen Abströmbohrung kk, die mit einer zu einem Kraftstoffbehälter U 5 führenden Rückströmleitung k6 verbunden ist. Der koaxial zur Auslaßöffnung 39 angeordnete Ventilsitzkorper k2 ist beispielsweise in einer Gehäusehülse U8 in axialer Richtung verschiebbar, wozu er beispielsweise mit einem Außengewinde versehen sein kann und in ein Innengewinde der Gehäusehülse 1*8 geschraubt ist. In dem Einsatzteil 35 kann ebenfalls eine weitere Bohrung k9 ausgebildet sein, die in die Aussparung Uo mündet und andererseits mit der Steuerdruckleitung 21 stromabwärts der Rückströmdrossel 2k in Verbindung steht. Koaxial zur Auslaßöffnung 39 im Einsatzteil 35 ist

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in einer konischen Bohrung 50 einer mit der Membran 31 verbundenen Halterung 51 eine Kugel 52 schwimmend gelagert, die beispielsweise durch einen Haltering 53 in der Halterung gehalten wird. Die Kugel 52 dient als Lagerglied für ein Ventilglied 5k und ist mit diesem beispielsweise durch Löten oder Schweißen gekoppelt. Wie in der Figur 1 dargestellt ist, kann das Ventilglied 5^ ebenfalls als Kugel ausgebildet sein, deren Durchmesser etwas geringer ist als der Durchmesser der Auslaßöffnung 39, so daß bei in die Auslaßöf^- nung 39 tauchendem Ventilglied 5k ein drosselndes Spiel 55 zwischen dem Umfang des Ventilgliedes 5k und der lichten Weite der Auslaßöffnung 39 gebildet wird, über das eine drosselnde Verbindung zwischen der Mediumkammer 3k und der Aussparung kO besteht. Erfindungsgemäß soll das Druckregelventil 26 zwei Funktionen ausführen. Bei laufender Brennkraftmaschine, also fördernder Kraftstoffpumpe 5 soll durch das Druckregelventil ein konstanter Kraftstoffdruck eingeregelt werden, der mit beispielsweise 5t¹+ bar oberhalb des Schließdruckes der Einspritzventile 18 liegt. Wird nun die Brennkraftmaschine gestoppt und damit die Kraftstofförderung unterbrochen, so soll durch das Druckregelventil 26 der Druck in der Kraftstoffeinspritzanlage möglichst schnell auf einen Druck unterhalb des Schließdruckes der Einspritzventile 18, beispielsweise 3,2 bar abgesenkt werden, damit über die Einspritzventile 18 keine Kraftstoffeinspritzung mehr erfolgt und dann eine Absperrung der Kraftstoffleitungen der Kraftstoffeinspritzanlage unter diesem Druck erfolgen, wodurch ein Ausdampfen und Auslecken von Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzanlage verhindert und ein sicherer Heißstart infolge der noch mit Kraftstoff aufgefüllten Kraftstoff einspritzanlage ermöglicht wird. Um diese Funktionen erfüllen zu können, ist deshalb die Auslaßöffnung 39 mit einem solchen axialen Abstand zum Ventilsitz U3 angeordnet und

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die Kraft der Ventilfeder 33 so gewählt, daß bei laufender Brennkraftmaschine und fordernder Kraftstoffpumpe 5 der zu regelnde Kraftstoffdruck eine solche Kraft auf die Membran 31 ausübt, daß die Membran in eine Stellung bewegt wird, in der das mit der Membran 31 gekoppelte Ventilglied 5U in eine Lage stromaufwärts, der Auslaßöffnung 39 bewegt wird, wie in Figur 2 dargestellt ist. Die Kraftstoffdruckregelung erfolgt nun dadurch, daß bei laufender Brennkraftmaschine eine gewisse Kraftstoffmenge aus der Mediumkammer 3U über den zwischen der Oberfläche des Ventilgliedes 5U und der Auslaßoffnung 39 gebildeten Regelspalt 56 in die Auslaßöffnung 39 und von dort über die Aussparung Uo und die Abströmbohrung UU zur Rückströmleitung U6 abströmen kann. Wird nun die Brennkraftmaschine gestoppt, so sinkt der Kraftstoffdruck in der Mediumkammer 3U und die Ventilfeder 33 verschiebt die Membran 31 in Richtung zum Ventilsitz U3, so daß das Ventilglied 5U immer mehr in die Auslaßoffnung eintaucht. Dabei kann sich jedoch der Kraftstoffdruck in der Mediumkammer 3U und damit in der Kraftstoffeinspritzanlage noch so lange über das Spiel 55 zwischen dem Ventilglied 5U und der Auslaßoffnung 39 abbauen, bis das Ventilglied 5U dichtend an dem Ventilsitz U3 zum Anliegen kommt. Dieser Zustand soll erfindungsgemäß erst dann erreicht sein, wenn der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage unterhalb des Öffnungsdruckes der Kraftstoffeinspritzventile 18 liegt, aber vorteilhafterweise oberhalb des Dampfdruckes des Kraftstoffes bei warmer Brennkraftmaschine. In der Figur nimmt das Ventilglied 5U eine Stellung ein, die kurz vor dem Schließen des Druckregelventiles liegt. Bei geschlossenem Druckregelventil wird eine Rückströmung von Kraftstoff aus der Leitung 25 oder der Steuerdruckleitung 21 zum Kraftstoffbehälter unterbunden, so daß die Kraftstoffeinspritzanlage für einen erneuten Start mit Kraftstoff gefüllt bleibt.

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In Figur 3 ist mit der Kugel 52 anstelle des kugeligen Ventilgliedes 5^ ein als zylindrischer Bolzen 5¹*' ausgebildetes Ventilglied verbunden, das beispielsweise der Auslaßöffnung 39 zugewandt eine kugelförmige Stirnfläche 57 oder eine gestrichelt dargestellte kegelige Stirnfläche 58 haben kann.

Claims

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10.5.1982 Kh/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

1 Λ Druckregelventil mit einer nachgiebigen Wand« die eine tisdiumkammer mit mindestens einer Einlaßöffnung und einer

W Auslaßöffnung für das zu regelnde Medium von einer Federkammer mit einer die nachgiebige Wand in Schließrichtung des Druckregelventiles beaufschlagenden Ventilfeder trennt und mit einem an der nachgiebigen Wand über ein kugeliges Lagerglied schwimmend gelagerten und mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßoffnung (39) der Mediumkammer (3¹O stromaufwärts des Ventilsitzes (U3) mit Abstand zu diesem angeordnet ist, und bei einem dem zu regelnden Druck entsprechenden Mediumdruck auf die nachgiebige Wand (31) das Ventilglied (5U, 5U·) in eine Stellung stromaufwärts der Auslaßöffnung (39) verschoben wird und dabei mit dieser den Mediumrückstrom zum Ventil-

, . sitz (1*3) regelt, während bei einem Mediumdruck unterhalb des zu regelnden Druckes das Ventilglied (5U, 5U¹) mit drosselndem Spiel mehr oder weniger in die Auslaßöffnung (39) taucht und bei einem vorbestimmten unteren Mediumdruck an dem Ventilsitz (1*3) zum Anliegen kommt, diesen sperrend.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilglied eine Kugel {5k) dient, die mit dem kugeligen Lagerglied (52) gekoppelt ist.

3. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilglied ein Bolzen (5¹*') dient, der mit dem kugeligen Lagerglied (52) gekoppelt iet.

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k. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als nachgiebige Wand eine Membran (31 ) dient.

5· Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil (26) zur Regelung des Kraftstoffdruckes in einer Kraftstoffversorgungsanlage für Brennkraftmaschinen dient.

6. Druckregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte untere Mediumdruck, bei dem das Yentilglied (5¹*. 5¹*') am Ventilsitz (U3) zum Anliegen kommt, unterhalb des Schließdruckes liegt, bei dem zur Kraftstoffversorgung dienende Kraftstoffeinspritzventile (18) schließen. _u